CN218193250U - 一种激光焊接工作站 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种激光焊接工作站，包括工作台、安装在工作台内的送料机构以及安装在工作台内的移动焊接机构，所述移动焊接机构包括三轴龙门机构以及焊接机构，利用三轴龙门机构使激光器可在一定范围内移动，极大增加了激光焊接的焊接范围，利用视觉定位检测焊点并与振镜头配合动态调整，极大提升焊接精度，提升产品从良率，且降低放料需求，提高生产效率。

Description

一种激光焊接工作站

技术领域

本实用新型涉及激光焊接技术领域，具体而言，特别是涉及激光焊接工作站。

背景技术

焊接技术本质原理是采用高能量将金属液化涂抹在焊点处表面，液化的金属冷却使焊点连为一体，能牢牢固定产品，在工业生产中应用极为广泛，对于现代技术要求中的焊接，许多产品要求极为高精度焊接以及人工操作存在一定危险性，焊接的光和尘也会极大损坏人身体等原因，自动化焊接技术已经进入人们的视野，而激光焊接技术更是其中的佼佼者。

激光焊接原理是采用高密度激光照射到焊点处，高能量值激光在接触焊点金属后迅速将金属融化达到焊接效果，然现在传统激光设备采用流水线作业法，通过将需要焊接的产品搭载到流水线上，流水线将产品移动到激光焊接设备下方，随后激光设备对其进行焊接，然而该设备在产品装载时必须要求将产品焊接点正对于激光设备激光点正下方，需要很高的人工上料对位，进而拖慢整体的生产效率，而且由于工序和产品的偏差，生产的产品不能保证完全一致，因此导致的激光焊接产品从良率较低，且激光器固定，扩展性极差，这些问题噬待解决。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种激光焊接工作站，利用三轴龙门机构使激光器可在一定范围内移动，极大增加了激光焊接的焊接范围，利用视觉定位检测焊点并与振镜头配合，极大提升焊接精度并降低放料需求，提高生产效率。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

一种激光焊接工作站，包括工作台、安装在工作台内的送料机构以及安装在工作台内的移动焊接机构，所述移动焊接机构包括三轴龙门机构以及焊接机构，所述焊接机构包括固定板、安装在固定板上的定位机构、安装在固定板上的执行机构以及安装在定位板上的辅助机构，所述定位机构包括设于固定板上的测距仪以及CCD视觉定位机构。

本设备主要由工作台、送料机构以及移动焊接机构组成，移动焊接结构主要包括三轴龙门机构以及焊接机构，通过将产品搭载在送料机构上，送料机构输送产品到焊接位，随后移动焊接机构中的三轴龙门机构启动，三轴龙门机构可将搭载在其上的焊接机构运输到焊接位并对产品进行焊接，通过三轴龙门和焊接机构中相互配合，可使系统移动到需要的位置，进而减少了放料机构的定位要求，且在面对不同产品或同一产品不完全同的形状时，三轴龙门机构也可进行移动并焊接产品，使设备应用范围更加广阔以及精度更高，配合送料机构可实现自动化生产，大大提升了生产效率，焊接机构主要包括固定板、定位机构、执行机构以及辅助机构组成，定位机构主要包括测距仪以及CCD视觉定位机构，固定板充当安装底板，可将其他机构安装在其上，当系统启动，定位机构检中测距仪检测到产品与执行机构的距离，CCD实时拍照确定焊点位置，随后，将执行机构移动至产品正上方开始焊接产品，辅助机构辅佐执行机构使其顺利运行。

可选的，在一种可能实现的方式中，所述执行机构包括设于固定板上的振镜头、安装在固定板上的单点压紧机构以及安装在固定板上正对于单点压紧机构的抽尘机构，所述单点压紧机构包括压紧气缸以及安装在压紧气缸上的压紧板。

执行机构包括振镜头、单点压紧机构以及抽尘机构，单点压紧机构包括压紧气缸以及压紧板，而振镜头是一种特殊激光镜头，其可高精度斜射激光，使其能量能多角度焊接产品，当系统启动后，执行机构移动到产品上方，此时压紧气缸启动，推动压紧板将产品压紧固定，随后振镜头启动，对检测到的焊点进行焊接，同时抽尘机构启动将焊接过程中产生的灰尘吸走，避免灰尘危害人体健康。

可选的，在一种可能实现的方式中，所述压紧板中间镂空，振镜头正对于压紧板镂空位上方。

在压紧板的中间设有镂空位，振镜头位于镂空位上方并正对于镂空位，压紧气缸启动推动压紧板下压到产品上后，振镜头可通过发射激光穿过镂空位对产品进行焊接，采用此单点式按压省去了传统按压两侧的复杂机构，且按压焊接还能有效保护非焊接部分，避免受到干扰或损坏。

可选的，在一种可能实现的方式中，所述辅助机构包括光纤固定架，所述固定板安装在三轴龙门机构上。

辅助机构主要包括光纤固定架，通过将光纤放置在光纤固定架上，可避免光纤线过长产生拖拽现象，而也可将光纤保持良好的导通率导通激光，而固定板则是固定在三轴龙门机构上，可由三轴龙门带动移动，实现不同位置的精准焊接。

可选的，在一种可能实现的方式中，所述送料机构包括安装在工作台内的送料架、安装在送料机架上的倍数链、安装在送料架上的顶升机构以及安装在送料架倍数链上的载盘。

送料机构主要包括送料架、倍数链、顶升机构以及载盘，送料架安装在工作台内，贯穿整个工作台，为送料机构提供支撑，倍数链安装在送料架上可传根据需要改变传输速率传输物料，载盘放置在倍数链上，随倍数链移动，且在载盘的布置可轻松实现产品对位，在送料架的待焊接区域安装有一顶升机构，可将倍数链送来的载盘和产品顶升到焊接区域进行焊接，焊接完成后顶升机构下降复位，载盘和产品回到送料机架倍数链上，被输送至下一领域。

可选的，在一种可能实现的方式中，所述三轴龙门机构包括安装在工作台上的焊接固定座、安装在焊接固定座上的Y轴滑轨、安装在Y轴滑轨上的X轴滑轨以及安装在X轴滑轨伤的Z轴滑轨，所述焊接固定座与Y轴滑轨为一组左右对称。

三轴龙门机构主要包括固定座、Y轴滑轨、X轴滑轨、以及Z轴滑轨。固定座安装在工作台上提供支撑并提供一定的高度，Y轴滑轨安装在固定座上并沿着固定座延伸，X轴滑轨安装在Y轴滑轨的滑块上，X轴滑轨可沿着Y轴滑轨移动，Z轴滑轨安装在Y轴滑轨的滑块上并可沿着Y轴滑轨移动，通过将焊接机构搭载在Z轴滑轨滑块上，焊接机构可沿着Z轴滑轨移动，通过X轴滑轨、Y轴滑轨以及Z轴滑轨的相互配合，可实现焊接机构的三自由度移动，通过在工作台设置对称的固定座和Y轴滑轨，可形成双Y轴龙门结构，使移动精度更高。

可选的，在一种可能实现的方式中，激光焊接工作站还包括与除尘机构相连的除尘机、与振镜头相连的冷水机、与振镜头相连的激光器和稳压器。

激光焊接工作站还包括除尘机、冷水机、激光器和稳压器，除尘机与除尘机构相连，可将产生的烟尘废料收集处理，冷水机提供冷却水给振镜头，防止振镜头过热损坏，激光器生成激光能量，并通过光纤连接到振镜头，稳压器提供稳定电压，防止系统因为电压变化受到损坏。

可选的，在一种可能实现的方式中，设备还包括安装在工作台上的机罩以及安装在机罩伤的吊臂箱，所述吊臂箱内有控制系统。

在工作台上还设有机罩，机罩笼罩整个设备避免外界干扰，同时，在机罩上还设有一吊臂箱，吊臂箱内设有控制系统，可输入控制参数并手动控制。

可选的，在一种可能实现的方式中，三轴龙门机构还包括拖链机构，所述拖链机构包括拖链钣金以及拖链限位组件。

工作台上还设有拖链机构，拖链机构包括拖链钣金以及拖链限位组件，拖链限位组件内安置线路和管路，提升设备的整洁性，防止线路过多缠绕等现象，拖链钣金限定拖链限位组件移动，防止拖链限位组件卡死等情况。

本实用新型相较于现有技术的有益效果是：

本实用新型提供的激光焊接工作站，利用三轴龙门机构使激光器可在一定范围内移动，极大增加了激光焊接的焊接范围，利用视觉定位检测焊点并与振镜头配合动态调整，极大提升焊接精度，提升产品从良率，且降低放料需求，提高生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型一实施例中激光焊接工作站舍去机罩三维图。

图2为本实用新型一实施例中激光焊接工作站的焊接机构三维图。

图3为本实用新型一实施例中激光焊接工作站的移动焊接机构三维图。

图4为本实用新型一实施例中激光焊接工作站的总视三维图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本申请实施例的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。

实施例1

一种激光焊接工作站，包括工作台1、安装在工作台1内的送料机构以及安装在工作台1内的移动焊接机构，所述移动焊接机构包括三轴龙门机构以及焊接机构，所述焊接机构包括固定板2、安装在固定板2上的定位机构、安装在固定板2上的执行机构以及安装在定位板2上的辅助机构，所述定位机构包括设于固定板2上的测距仪23以及CCD视觉定位机构24。

本设备主要由工作台1、送料机构以及移动焊接机构组成，移动焊接结构主要包括三轴龙门机构以及焊接机构，通过将产品搭载在送料机构上，送料机构输送产品到焊接位，随后移动焊接机构中的三轴龙门机构启动，三轴龙门机构可将搭载在其上的焊接机构运输到焊接位并对产品进行焊接，通过三轴龙门和焊接机构中相互配合，可使系统移动到需要的位置，进而减少了放料机构的定位要求，且在面对不同产品或同一产品不完全同的形状时，三轴龙门机构也可进行移动并焊接产品，使设备应用范围更加广阔以及精度更高，配合送料机构可实现自动化生产，大大提升了生产效率，焊接机构主要包括固定板2、定位机构、执行机构以及辅助机构组成，定位机构主要包括测距仪23以及CCD视觉定位机构24，固定板2充当安装底板，可将其他机构安装在其上，当系统启动，定位机构检中测距仪23检测到产品与执行机构的距离，CCD视觉定位机构24实时拍照确定焊点位置，随后，将执行机构移动至产品正上方开始焊接产品，辅助机构辅佐执行机构使其顺利运行。

需要说明的是，在本实施例中，执行机构包括设于固定板2上的振镜头21、安装在固定板2上的单点压紧机构以及安装在固定板2上正对于单点压紧机构的抽尘机构22，所述单点压紧机构包括压紧气缸25以及安装在压紧气缸25上的压紧板26。

执行机构包括振镜头21、单点压紧机构以及抽尘机构22，单点压紧机构包括压紧气缸25以及压紧板26，而振镜头21是一种特殊激光镜头，其可高精度斜射激光，使其能量能多角度焊接产品，当系统启动后，执行机构移动到产品上方，此时压紧气缸25启动，推动压紧板26将产品压紧固定，随后振镜头21启动，对检测到的焊点进行焊接，同时抽尘机22构启动将焊接过程中产生的灰尘吸走，避免灰尘危害人体健康。

需要说明的是，在本实施例中，压紧板26中间镂空，振镜头21正对于压紧板26镂空位上方。

在压紧板26的中间设有镂空位，振镜头21位于镂空位上方并正对于镂空位，压紧气缸25启动推动压紧板26下压到产品上后，振镜头21可通过发射激光穿过镂空位对产品进行焊接，采用此单点式按压省去了传统按压两侧的复杂机构，且按压焊接还能有效保护非焊接部分，避免受到干扰或损坏。

需要说明的是，在本实施例中，辅助机构包括光纤固定架27，所述固定板2安装在三轴龙门机构上。

辅助机构主要包括光纤固定架27，通过将光纤28放置在光纤固定架27上，可避免光纤28过长产生拖拽现象，而也可将光纤28保持良好的导通率导通激光，而固定板2则是固定在三轴龙门机构上，可由三轴龙门带动移动，实现不同位置的精准焊接。

需要说明的是，在本实施例中，送料机构包括安装在工作台1内的送料架3、安装在送料机架3上的倍数链31、安装在送料架3上的顶升机构32以及安装在送料架倍数链31上的载盘33。

送料机构主要包括送料架3、倍数链31、顶升机构32以及载盘33，送料架3安装在工作台1内，贯穿整个工作台1，为送料机构提供支撑，倍数链31安装在送料架3上可传根据需要改变传输速率传输物料，载盘33放置在倍数链31上，随倍数链31移动，且在载盘33的布置可轻松实现产品对位，在送料架3的待焊接区域安装有一顶升机构32，可将倍数链31送来的载盘33和产品顶升到焊接区域进行焊接，焊接完成后顶升机构32下降复位，载盘33和产品回到送料机架3倍数链31上，被输送至下一领域。

需要说明的是，在本实施例中，三轴龙门机构包括安装在工作台1上的焊接固定座4、安装在焊接固定座4上的Y轴滑轨41、安装在Y轴滑轨41上的X轴滑轨42以及安装在X轴滑轨42上的Z轴滑轨43，所述焊接固定座4与Y轴滑轨41为一组左右对称。

三轴龙门机构主要包括固定座4、Y轴滑轨41、X轴滑轨42、以及Z轴滑轨43，固定座4安装在工作台1上提供支撑并提供一定的高度，Y轴滑轨41安装在固定座4上并沿着固定座4延伸，X轴滑轨42安装在Y轴滑轨41的滑块上，X轴滑轨42可沿着Y轴滑轨41移动，Z轴滑轨43安装在X轴滑轨42的滑块上并可沿着X轴滑轨42移动，通过将焊接机构搭载在Z轴滑轨43的滑块上，焊接机构可沿着Z轴滑轨43移动，通过X轴滑轨42、Y轴滑轨41以及Z轴滑轨43的相互配合，可实现焊接机构的三自由度移动，通过在工作台1设置对称的固定座4和Y轴滑轨41，可形成双Y轴龙门结构，使移动精度更高。

需要说明的是，在本实施例中，激光焊接工作站还包括与除尘机构22相连的除尘机11、与振镜头21相连的冷水机12、与振镜头21相连的激光器13和稳压器14。

激光焊接工作站还包括除尘机11、冷水机12、激光器13和稳压器14，除尘机11与除尘机构22相连，可将产生的烟尘废料收集处理，冷水机12提供冷却水给振镜头21，防止振镜头21过热损坏，激光器13生成激光能量，并通过光纤28连接到振镜头21，稳压器14提供稳定电压，防止系统因为电压变化受到损坏。

需要说明的是，在本实施例中，设备还包括安装在工作台1上的机罩5以及安装在机罩5上的吊臂箱6，所述吊臂箱6内有控制系统。

在工作台上还设有机罩5，机罩5笼罩整个设备避免外界干扰，同时，在机罩5上还设有一吊臂箱6，吊臂箱6内设有控制系统，可输入控制参数并手动控制。

需要说明的是，在本实施例中，三轴龙门机构还包括拖链机构，所述拖链机构包括拖链钣金45以及拖链限位组件44。

工作台上还设有拖链机构，拖链机构包括拖链钣金以45及拖链限位组件44，拖链限位组件44内安置线路和管路，提升设备的整洁性，防止线路过多缠绕等现象，拖链钣金45限定拖链限位组件44移动，防止拖链限位组件44卡死等情况。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种激光焊接工作站，其特征在于，包括工作台、安装在工作台内的送料机构以及安装在工作台内的移动焊接机构，所述移动焊接机构包括三轴龙门机构以及焊接机构，所述焊接机构包括固定板、安装在固定板上的定位机构、安装在固定板上的执行机构以及安装在定位板上的辅助机构，所述定位机构包括设于固定板上的测距仪以及CCD视觉定位机构。

2.根据权利要求1所述的激光焊接工作站，其特征在于，所述执行机构包括设于固定板上的振镜头、安装在固定板上的单点压紧机构以及安装在固定板上正对于单点压紧机构的抽尘机构，所述单点压紧机构包括压紧气缸以及压紧板。

3.根据权利要求2所述的激光焊接工作站，其特征在于，所述压紧板中间镂空，振镜头正对于压紧板镂空位上方。

4.根据权利要求1所述的激光焊接工作站，其特征在于，所述辅助机构包括光纤固定架，光纤放置于光纤固定架上，所述固定板安装在三轴龙门机构上。

5.根据权利要求1所述的激光焊接工作站，其特征在于，所述送料机构包括安装在工作台内的送料架、安装在送料机架上的倍数链、安装在送料架上的顶升机构以及安装在送料架的倍数链上的载盘。

6.根据权利要求1所述的激光焊接工作站，其特征在于，所述三轴龙门机构包括安装在工作台上的焊接固定座、安装在焊接固定座上的Y轴滑轨、安装在Y轴滑轨上的X轴滑轨以及安装在X轴滑轨伤的Z轴滑轨，所述焊接固定座与Y轴滑轨为一组左右对称。

7.根据权利要求1所述的激光焊接工作站，其特征在于，激光焊接工作站还包括与除尘机构相连的除尘机、与振镜头相连的冷水机、与振镜头相连的激光器和稳压器。

8.根据权利要求7所述的激光焊接工作站，其特征在于，还包括安装在工作台上的机罩以及安装在机罩伤的吊臂箱，所述吊臂箱内有控制系统。

9.根据权利要求6所述的激光焊接工作站，其特征在于，所述三轴龙门机构还包括拖链机构，所述拖链机构包括拖链钣金以及拖链限位组件。

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